專利名稱：一種直流雙向計量電能表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電能表，特別是ー種直流雙向計量電能表。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)直流電能表原理見圖I，其控制電壓通過220VAC整流得到，由于機車控制電源一般米用DC110V,因此傳統(tǒng)的直流電能表不適用于機車和城軌車輛,傳統(tǒng)直流電表電流傳感器為單向電流傳感器，不具備雙向計量功能。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種具備雙向計量功能的直流雙向計量電能表。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采用的技術(shù)方案是ー種直流雙向計量電能表，包括電壓傳感器、電能專用計量芯片、CPU、EEPROM、顯示器，還包括直流電源、雙向電流傳感器、DC/DC變換器、USB接ロ，雙向電流傳感器接入高壓電網(wǎng)，電壓傳感器并聯(lián)接入高壓電網(wǎng)與雙向電流傳感器之間，雙向電流傳感器與電能專用計量芯片連接，直流電源經(jīng)DC/DC變換器與電壓傳感器、雙向電流傳感器、電能專用計量芯片、CPU連接，電能專用計量芯片與CPU雙向連接，CPU與EERR0M、USB接ロ、顯示器連接。所述高壓直流電源為1500V直流電源；所述低壓直流電源為IlOV直流電源；所述電能專用計量芯片型號為ATT7022A ;所述CPU為MC9S12A64單片機；所述USB接ロ為USB
2.O 接ロ。本實用新型的直流雙向計量電能表具有雙向計量功能，采用USB接ロ與外界通信，可兼容性強。

圖I為傳統(tǒng)直流電能表結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本實用新型一實施例直流電能表結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施方式
如圖2所示，本實用新型一實施例包括電壓傳感器、電能專用計量芯片、CPU、EEPROM、顯示器，還包括直流電源、雙向電流傳感器、DC/DC變換器、USB接ロ，雙向電流傳感器接入高壓電網(wǎng)，電壓傳感器并聯(lián)接入高壓電網(wǎng)與雙向電流傳感器之間，雙向電流傳感器與電能專用計量芯片連接，直流電源經(jīng)DC/DC變換器與電壓傳感器、雙向電流傳感器、電能專用計量芯片、CPU連接，電能專用計量芯片與CPU雙向連接，CPU與EERROM、USB接ロ、顯示器連接。直流雙向計量電能表用量程大的電壓、電流傳感器，適用于地鐵1500VDC高電壓、大電流場合；采用雙向電流傳感器和電能專用計量芯片ATT7022A，具有電能雙向計量功能，計量正向和反向功率電能數(shù)據(jù)，與傳統(tǒng)的RS232或RS485通信接ロ不同，本實施例采用USB 2. O接ロ與外界通信，可兼容性強。圖2中A部分是電能測量子系統(tǒng)；B部分是人機接ロ子系統(tǒng)，電能表由電壓傳感器、雙向電流傳感器、電能計量芯片ATT7022A、單片機(CPU)MC9S12A64、EEPROM、顯示器、USB接ロ組成。被測量電壓、電流信號通過電壓、雙向電流傳感器后輸入電能專用計量芯片ATT7022A, ATT7022A包含兩個Λ Σ模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，可以精確測量正反兩個方向的電壓和電流的瞬時值、有效值以及功率和能量，測量結(jié)果都存放在對應(yīng)的寄存器單元中，通過SPI總線通訊可以讀取數(shù)據(jù)，單片機從ΑΤΤ7022Α中讀取的瞬時電壓、瞬時電流和瞬時功率等數(shù)據(jù)經(jīng)處理后存在EEPROM內(nèi)，上電后單片機從EEPROM內(nèi)讀數(shù)據(jù)到內(nèi)存中，所有這些數(shù)據(jù)可以在CPU電路的控制下，輸出與被測信號成正比的脈沖信號，送到顯示器，顯示電能量，通過USB通訊接ロ，可以實現(xiàn)電壓、電流、功率、累計電能信號輸出。該電能表應(yīng)用在線路儲能裝置控制柜中，用于計量并顯示線路儲能裝置充放電電量，具有電能雙向測量功能(I)當(dāng)?shù)罔F車輛制動或減速時，地鐵網(wǎng)壓升高，電網(wǎng)通過向線路儲能裝置充電保持網(wǎng)壓穩(wěn)定，電能表測量記錄充電電壓電流曲線并計量充電電能；(2)當(dāng)?shù)罔F車輛啟動或加速時，地鐵網(wǎng)壓降低，線路儲能裝置向電網(wǎng)放電保持網(wǎng)壓穩(wěn)定，電能表記錄放電電壓電流曲線并計量放電電能。
權(quán)利要求1.ー種直流雙向計量電能表，包括電壓傳感器、電能專用計量芯片、CPU、EEPROM、顯示器，其特征在于，還包括直流電源、雙向電流傳感器、DC/DC變換器、USB接ロ，雙向電流傳感器接入高壓電網(wǎng)，電壓傳感器并聯(lián)接入高壓電網(wǎng)與雙向電流傳感器之間，雙向電流傳感器與電能專用計量芯片連接，直流電源經(jīng)DC/DC變換器與電壓傳感器、雙向電流傳感器、電能專用計量芯片、CPU連接，電能專用計量芯片與CPU雙向連接，CPU與EERROM、USB接ロ、顯示器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的直流雙向計量電能表，其特征在于，所述直流電源為IlOV直流電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的直流雙向計量電能表，其特征在于，所述電能專用計量芯片型號為ATT7022A。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的直流雙向計量電能表，其特征在于，所述CPU為MC9S12A64單片機。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的直流雙向計量電能表，其特征在于，所述USB接ロ為USB2.0接ロ。
專利摘要本實用新型公開了一種直流雙向計量電能表，包括電壓傳感器、電能專用計量芯片、CPU、EEPROM、顯示器，還包括直流電源、雙向電流傳感器、DC/DC變換器、USB接口，本實用新型的直流雙向計量電能表具有雙向計量功能，采用USB接口與外界通信，可兼容性強。
文檔編號G01R11/00GK202443066SQ20122004989
公開日2012年9月19日 申請日期2012年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月16日
發(fā)明者付亞娥, 張偉先, 李玉梅, 柯建明, 王樂, 胡潤文, 趙穎, 陳朝輝 申請人:南車株洲電力機車有限公司